专利名称：一种识别天然苹果香精的方法
一种识别天然苹果香精的方法
技术細
本发明涉及一种识别天然苹果香精的方法。
背景技术：
天然苹果香精是苹果深加工过程中得到的，由于来源于自然、含有几百种香气成 分，其浓郁和特有的苹果清香是任何合成香精都代替不了的。苹果香精是食品、化妆 等行业十分难得的添加剂，尤其是其中特有的有机物质是化工行业十分紧缺的材料， 所以苹果香精越来越受到国际市场的青睐。近几年来，天然苹果香精出口逐年增加， 客户的要求也越来越严格，在对香精内容了解不足的条件下，销售时需先把样品寄给 客户，由客户进行检测和确认，是很被动的。在香精生产量和出口量日益扩大的今天， 如何完善苹果香精的检测项目以及掌握不同时期及不同品种苹果香精的变化情况，显 得日益重要。
目前香精香料的质量主要通过折光指数、相对密度、酸度值、挥发份总量等一些 物性指标及人工嗅香这两个环节来控制。前者只能从总体上反映香精香料的某些特 性；而后者是以鼻感作为识别工具的，受主观意识、环境和个体差异等因素的影响， 不能准确反映香精的内在质量及其波动。并且上述传统方法操作复杂，分析过程所需 时间长。
电子鼻(Electronic Nose)，又称人工嗅觉分析系统(Artificial Olfactory)， 是20世纪90年代发展起来的一种新颖的分析、识别和检测技术，是由传感系统和自 动化模式识别系统组成的针对各种气味进行识别的人工智能系统，它的工作原理类似 人的鼻子，故称之为"电子鼻"。电子鼻融合了当今最为活跃的材料学、电子信号学、 应用数学、传感和计算机科学等领域的新成果， 一经产生就受到了国外科学界的极大 的重视和普遍的关注。
发明内容
本发明提供了一种识别天然苹果眷糈香气质量的方法。
本发明提供的识别天然苹果香精香气质量的方法，是用传感器型电子鼻对待测天 然苹果香精进行识别。
所述方法中，电子鼻的顶空注射参数可设置为注射体积200-300y 1，注射速度 200-300nl/s，注射针温度60-80°C。电子鼻的顶空注射参数具体可设置为注射体 积200-250nl，注射速度200-250ul/s，注射针温度60-70°C 。电子鼻的顶空注射参数具体还可设置为注射体积250-300 u 1，注射速度250-300 " l/s，注射针温度70-80 °C。
所述方法中，待测天然苹果香精的顶空气进样量可为lOOul-lrnl，如可为100!x l-250u 1或250u 1-lml。
所述方法中，电子鼻的顶空产生参数可设置为顶空产生温度为25-8(TC，顶空 产生时间100-200s，样品搅动速度为100-300rpm。所述顶空产生温度具体可为60-80 。C。
所述方法中，电子鼻的顶空产生参数具体可设置为顶空产生温度为60-7(TC， 顶空产生时间100-150s，样品搅动速度为100-200rpm。电子鼻的顶空产生参数具体 还可设置为顶空产生温度为70-8(TC，顶空产生时间150-200s，样品搅动速度为 200-300rpm。
本发明首次将传感器型电子鼻应用于天然苹果香精的识别，并且通过大量试验， 得到了最佳的参数设定范围，采用该范围内的参数时，识别指数非常高。采取本发明 方法，样品前处理简单；整个实验过程没有利用有机溶剂，无污染；检测速度快，顶 空气发生步骤所需时间与气相色谱的相应步骤接近，但每个样本的分析识别时间仅需 3分钟左右，远小于气相色谱的0.5-1小时；识别准确率高；本发明方法步骤简单， 操作方便，便于大规模推广应用。本发明有助于完善苹果香精的检测项目，有助于掌 握不同品质苹果香精的变化情况，对于天然苹果香精的生产和销售领域具有重大的经 济价值。
具体实施例方式
以下的实施例便于更好地理解本发明，但并不限定本发明。下述实施例中的实验 方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中的试剂，如无特殊说明，均为从 常规生化试剂可以购买得到的。
以下实施例中所用的传感器型电子鼻购自法国Alpha MOS仪器公司，型号为FOX 4000。以下实施例中所用的天然苹果香精样本如下
天然苹果香精样本均购于北方安德利果汁股份有限责任公司，共有三个香气质量 等级的36个不同生产批次的样品。其中每个等级的天然苹果香精包括12个不同生产 批次的样品。
以下区分指数(Discrimination Index,简称DI)代表电子鼻对样本的识别能力， 由下列公式计算而来
DI = [1-(每个组群空间面积的总和/包容所有组群的总空间面积)]XIOO。 在样本的主成分分析(PCA)图谱中，如果组群之间没有叠加时，DI为正值，当组群之间有叠加时，DI为负值，表明样品之间不能完全区分。DI的最大值为100， DI在80-100之间就表明有效的区分，DI值越大，区分越好。
实施例1、天然苹果香精的识别 每个样本分别进行检测，具体如下
将l"l天然苹果香精放入样品瓶(样品瓶规格为10ml)中，放置于顶空气发生 装置，顶空产生温度为25。C，顶空产生时间为100s，样品搅动速度为100rpm。然后 用电子鼻进样针抽取顶空气，注射到电子鼻进样口中，顶空气进样量为100ul，顶空 气注射参数注射体积200ixl，注射速度200ul/s，注射针温度6(TC。
每个样本进行6次重复试验。
经过电子鼻自带的主成分分析(PCA)软件对所获取的数据进行分析。分析结果 显示第一主成分(PC1)和第二主成分(PC2)的累积方差贡献率为92. 342%、 2. 587%， 由PC1 (X轴)-PC2 (Y轴)所构成的二维图谱区分指数(DI)为94。其中PC1和PC2 的累积方差贡献率之和为94.929%,大于85%，这说明PC1和PC2已经包含了样品很 大的信息量,能够反映样品的整体信息。区分指数(DI)为94，这说明不同等级的样 本能被很好的区分，识别结果与实际相符，识别结果正确。6次重复实验中，区分指 数一致，重复性极好。采用本发明的方法识别不同香气质量的样本，分析识别时间短， 且样品前处理简单，实验过程中也没有利用有机溶剂。
实施例2、天然苹果香精的识别 每个样本分别进行检测，具体如下
将lttl天然苹果香精放入样品瓶(样品瓶规格为10ml)中，放置于顶空气发生 装置，顶空产生温度为7(TC，顶空产生时间为150s，样品搅动速度为200rpm。然后 用电子鼻进样针抽取顶空气，注射到电子鼻进样口中，顶空气进样量为250n 1，顶空 气注射参数注射体积250ixl，注射速度250ul/s，注射针温度7(TC。
每个样本进行6次重复试验。
经过电子鼻自带的主成分分析(PCA)软件对所获取的数据进行分析。分析结果 显示第一主成分(PC1)和第二主成分(PC2)的累积方差贡献率为97. 382%、 2. 521%， 由PC1 (X轴)-PC2 (Y轴)所构成的二维图谱区分指数(DI)为98。其中PC1和PC2 的累积方差贡献率之和为99.903%，大于85%，这说明PC1和PC2已经包含了样品很 大的信息量，能够反映样品的整体信息。区分指数(DI)为98，这说明不同等级的样 本能被很好的区分，识别结果与实际相符，识别结果正确。6次重复实验中，区分指
5数一致，重复性极好。采用本发明的方法识别不同香气质量的样本，分析识别时间短， 且样品前处理简单，实验过程中也没有利用有机溶剂。
实施例3、天然苹果香精的识别
每个样本分别进行检测，具体如下
将1 " 1天然苹果香精放入样品瓶(样品瓶规格为10ml)中，放置于顶空气发生 装置，顶空产生温度为8(TC，顶空产生时间为200s，样品搅动速度为300rpm。然后 用电子鼻进样针抽取顶空气，注射到电子鼻进样口中，顶空气进样量为lml，顶空气 注射参数注射体积300ul，注射速度300ul/s，注射针温度80。C。
每个样本进行6次重复试验。
经过电子鼻自带的主成分分析(PCA)软件对所获取的数据进行分析。分析结果 显示第一主成分(PC1)和第二主成分(PC2)的累积方差贡献率为90. 1%%、 3. 343%, 由PC1 (X轴)-PC2 (Y轴)所构成的二维图谱区分指数(DI)为92。其中PC1和PC2 的累积方差贡献率之和为93. 539%，大于85%,这说明PC1和PC2已经包含了样品很 大的信息量，能够反映样品的整体信息。区分指数(DI)为92，这说明不同香气质量 的样本能被很好的区分，识别结果与实际相符，识别结果正确。6次重复实验中，区 分指数一致，重复性极好。采用本发明的方法识别不同香气质量的样本，分析识别时 间短，且样品前处理简单，实验过程中也没有利用有机溶剂。
权利要求
1、一种识别天然苹果香精的方法，是用传感器型电子鼻对待测天然苹果香精进行识别。
2、 如权利要求l所述的方法，其特征在于所述方法中，电子鼻的顶空注射参数为注射体积200-300ul，注射速度200-300ul/s，注射针温度60-80°C 。
3、 如权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述方法中，电子鼻的顶空产 生参数为顶空产生温度25-8(TC，顶空产生时间100-200s，样品搅动速度为 100-300rpm。
4、 如权利要求3所述的方法，其特征在于所述方法中，顶空产生温度为60-80。C。
5、 如权利要求1至4中任一所述的方法，其特征在于所述方法中，待测天然 苹果香精的顶空气进样量为100ix 1-lml。
全文摘要
本发明公开了一种识别天然苹果香精的方法。本发明识别天然苹果香精的方法，是利用传感器型电子鼻，实现对天然苹果香精的识别。采取本发明方法，样品前处理简单；整个实验过程没有利用有机溶剂，无污染；检测速度快，识别准确率高；本发明方法步骤简单，操作方便，便于大规模推广应用。本发明有助于完善苹果香精的检测项目，有助于掌握不同品质苹果香精的变化情况，对于天然苹果香精的生产和销售领域具有重大的经济价值。
文档编号G01N33/00GK101487833SQ200910078830
公开日2009年7月22日 申请日期2009年3月3日 优先权日2009年3月3日
发明者倪元颖, 刘远方, 张晓华, 李景明, 石宝霞, 郑如力, 陈晓明, 马丽艳 申请人:中国农业大学